辊筒干燥机在α淀粉行业的应用与发展

qimingxing

一、概述
改革开放以来，我国的食品、饲料及化工行业发生了深刻的技术革命，有力的推动了辊筒干燥机的研制和应用。自"六五"计划以后，随着各项国外技术的引进，为使我们从根本上缩小与国际先进技术的差距，我国的轻工、商业、机械、军工行业以及国家科委分别在"六五"、"七五"、"八五"规划中将研制年产2000~5000吨α淀粉的辊筒干燥机先后列入科技招标项目。江苏东台市食品机械厂等厂家投入资金联合各科研部门进行"辊筒干燥机"的消化吸收及研制，并且于一九九一年以后的八年中进行了大量试验或试用。
我厂是江苏省高新技术企业，先后承担轻工部和江苏省科委星火计划项目-多用途辊筒干燥机的开发计划。我厂还于一九九八年起与中国农机化院共同承担"九五"国家重点科技攻关项目中《主要农副产品深加工技术装备与示范工程》课题-高品质α淀粉工业化生产技术及关键设备辊筒干燥机。
α淀粉的正式名称为预糊化淀粉。它是以优质生淀粉经调乳、预煮、干燥、粉碎获得的产品。α-淀粉广泛应用于食品、医药、化工、饲料、石油、纺织、造纸等工业领域。
多用途辊筒干燥机主要应用于α淀粉生产、三合一速溶营养麦片生产及各种营养米片的生产。另外还广泛适用于其他粘稠状物料的干燥熟化，如粘合剂、啤酒酵母回收、水果和蔬菜以及化学制品。
二、设计方案的拟定。
根据辊筒干燥机的用途，在主机设计时，我们对以下方案进行了选定。首先确定设计一种适应范围广的结构形式。
一般地，辊筒干燥机有以下分类：
1、按主辊筒的结构型式有：单辊筒和双辊筒。
目前，我国从台湾和日本引进设备都以双辊筒型式为主，而从荷兰引进多以单辊筒型式为主。
1
2、按主副辊筒的设置方式有：
A、一主四副式。其中副辊中有一只为反向旋转辊。
B、一主一副式。副辊筒处于底部并且沉浸式上浆。
C、一主二副式。两副辊为浸没式渐进成型法。主要适用于极热敏物质的生产。
D、一主三副式。与A不同的是其取消反转副辊。
在设计选型时，我们根据通用性、经济性、灵活性的原则，经过反复试验和计算对比，最终选择A的一主四副式为基本型，其优点是可以广泛适应目前中国市场上需求量巨大的α淀粉及三合一麦片的生产。这个设计方案经过后来的实践证明具有强大的市场竞争力，它比日本、台湾的双辊筒干燥机生产的α淀粉和三合一麦片质地优越，它又比荷兰设备的制造价低廉，其性能售价比超过荷兰同类设备。
主辊筒（亦称烘缸）是主机设计的关键。为使主辊筒性能达到和超过进口同类产品性能，我们先后花费了近七年时间进行了循序渐进的改进提高。因为我国的老标准中将烘缸的工作压力限为0.5Mpa以内，而进口设备的工作压力达0.8Mpa。本技术关键以下专述。
我们在设计主机的基础上对α淀粉的生产工艺和三合一麦片的生产工艺配方进行了深入细致的研究，先后撰写了"蒸汽辊筒干燥机在α淀粉及营养麦片生产中的应用"、"预糊化淀粉的生产技术及应用"、"速溶营养麦片的加工技术"等论文，在中国淀粉学会、中国食品学会及其专业学会年会和十多种报刊杂志上发表，具有首创意义。
在对α淀粉和三合一营养麦片的生产工艺研究基础上，我们设计了符合中国国情的多用途辊筒干燥机的整厂工艺、设备流程及其技术规范。具体整厂工艺为：
A、α淀粉整厂设备流程
搅拌罐→储料罐→多用途辊筒干燥机→粗破碎装置→水平输送绞 龙→粉碎机→分级机→旋风式分离器→脉冲除尘器
B、三合一营养麦片整厂设备流程
搅拌罐→高位槽→胶体磨→储料罐→多用途辊筒干燥机→粗破碎装置→斜提升装置→破碎过筛装置
三、样机的试制与方案的修订。
根据拟定的方案和任务书规定的参数，我们进行图纸设计、样机试制。其中第一批用于α淀粉生产的设备经过试用后暴露出以下主要问题：
1、设计动力不能适应α淀粉生产要求。
2、滑动轴承不适用，易损。润滑系统不可靠。
3、烘缸压力需进一步提高（当时0.5Mpa）。
4、其它存在的问题。尤其α淀粉产品质量不及国外同类产品。
我们针对暴露的问题，进行多项改进设计和提高。
1、主动力分别为5.5KW、18.5KW和37KW及45KW等系列，并采用先进的控制技术，使整机节能性提高40%以上。
2、全部采用滚动轴承，并且有稀油冷却润滑装置以及高温锂基脂润滑站，解决了全部轴承的润滑及可靠性问题。维修费用下降10%，基本达到国际先进水平。
3、铸造烘缸压力达0.8Mpa，与国际九十年代先进水平一致，而且表面镀铬。目前我们研制的烘缸系列产品十分齐全，直径有Φ500，Φ1000，Φ1500，Φ2000mm，长度有500~4000mm。
4、机架及动力的整体设计更合理可靠，基本达到连续生产的要求。
5、铲刀杆的操作分手工和气动（液压）两种，为最终整机实行自动化操作打下基础。
6、收粉系统基本规范化、标准化。平均提高成品得率0.8%。
7、前道系统达到通用性、互换性要求。正确的水处理系统可使成品粘度值提高1-3成。
8、针对α淀粉产品质量的提高问题，于2000年我们大力研制和推广双辊筒干燥机系列产品，获得成功，受到市场的普遍欢迎，使国产α淀粉完全取代进口α淀粉的梦想成为现实。
四、关键技术的解决。
多用途辊筒干燥机的关键技术是辊筒（即烘缸）的制造。其主要技术参数是工作压力，国内规范铸造烘缸工作压力一般为0.3~0.4Mpa，工作压力不得超过0.5Mpa，而国际先进机型的工作压力为0.8Mpa。为解决这一问题，先后花费近七年时间。
91年~93年，我们首先设计制造了工作耐压达0.5Mpa的辊筒。
93年~95年，我们再行研制了工作耐压达0.6Mpa的辊筒。
96年~97年，我们开发成功工作耐压达0.7Mpa的辊筒。
97年， 我厂开发成功工作耐压达0.8Mpa的辊筒。
在主辊筒的研制过程中，先后解决了在铸铁材料中添加合金改进其脆性增加韧性及合理壁厚的确定等一系列技术难题。还解决了对重达8吨以上的大型转鼓在恶劣条件下的润滑的技术问题，获得成功。
五、专利的申请。
在样机试制的同时，我厂先后于一九九一年七月二十二日，一九九四年五月四日和一九九九年向国家申请了专利，全部获得国家专利授权，专利号分别为ZL 912 20086.3, ZL 94 2 10663.6和ZL 98242634.8 。
六、产品性能质量评价 。
根据近几年投放市场的720多台产品的使用情况，我们的多用途辊筒干燥机工作性能逐步趋于稳定，其产品质量经江苏省轻工机械质量监督检测站检测合格。分别获江苏省高新技术产品和国家级新产品称号。
厦门某饲料公司是我国最早引进日本产辊筒干燥机生产α淀粉的工厂，经过多次反复考察我厂用户后于97年选用我厂多用途辊筒干燥机，作为其技改扩能部分，并且认为我们的产品质量优于日本同类产品。
山西某淀粉公司和镇江鳗联α淀粉厂原来分别引进荷兰、德国辊筒干燥机，具备年产3000吨和5000吨α淀粉生产能力。现在他们分别选用我厂多用途辊筒干燥机，扩大生产能力分别达1万吨和1.5万吨以上。他们认为国产辊筒干燥机与进口产品的性能价格比可达3-4倍。
目前在中国市场表现最优的荷兰高达公司是一家生产辊筒干燥机的百年老厂，它认为：东台市食品机械厂是在中国市场上能与他们公司辊筒干燥机一争高低的中国厂商。
七、今后的工作。
广西具有十分丰富的木薯淀粉资源，具有淀粉深加工的优势。我厂积极响应党中央号召，于去年和今年分别在广西创办变性淀粉深加工示范生产线，每条线设备投资300万元，可年产2200吨~2400吨优质α淀粉。实践表明：充分发挥我厂的设备和先进技术优势以及广西的资源优势，可以解决过去上马变性淀粉项目遇到的迟迟不能达产达效和管理上的"盲区"，最大限度地提高经济效益和社会效益。
今后我们一方面要不断对多用途辊筒干燥机系列化产品加以完善，努力提高其稳定性。同时，为了顺应国际、国内市场的更高需求，我们也将在设备的节能性和自动化方面下功夫，采用先进的控制技术，对设备实行自动控制，更好地参与国际市场的竞争。